[发明专利]一种基于观测器和MMC的UPFC控制器及其控制方法

摘要

本发明提供了一种基于观测器和MMC的UPFC控制器及其控制方法，其中控制器包括交流侧功率控制模块、三个直流侧控制模块、三个参考电压生成模块、桥臂环流计算模块、信号调制模块以及MMC子模块驱动单元；直流侧控制模块由VS观测器模块、环流指令生成模块和环流控制模块组成；控制方法具体执行各个系统模块的相应功能。本发明的控制器及方法免去了传统方法对底层子模块单元进行数据采集，根据输出电压/电流参数和桥臂环流值即可快速实现对桥臂电压的精确估算，从而消除直流侧控制与底层子模块单元之间的数据交换，将大大提高系统的实时控制频率。

主权项

一种基于观测器和MMC的UPFC控制器，其特征在于：包括VS观测器模块、环流指令生成模块、环流控制模块、第一加法器以及第一比较器；VS观测器模块由VS直接计算单元和误差反馈单元构成；误差反馈单元，用于接收无功功率Q以及各相的相环流值idiffk，并将无功功率Q以及相环流值idiffk进行分析计算，输出相应的控制量为：VS*=2Vdc-Qω0CarmVdc-4R0·idiff]]>再将VS*与反馈值乘以在第一比较器进行比较输出，输出相应的控制量为：er=V*S-(1-2vdiffVdc)·V~s]]>式中，Vdc为直流母线电压，er为VS的观测误差值，μ为误差增益，Carm为桥臂电容值，ω0为工频角速度，R0为桥臂等效阻抗；VS直接计算单元，用于接收有功功率P以及相环流值idiffk，并将有功功率P输出以及相环流值idiffk进行计算，输出相应的控制量为：VS=1Carm∫(1-2vdiffVdc)·idiff-PVdc]]>再将控制量er与VS送入到第一加法器，进行计算输出相应的控制量为：V~S=VS+μ·∫er;]]>环流指令生成模块，用于根据和桥臂电压参考值VSref计算出各相环流参考值i*diffk；环流控制模块，用于根据各相的环流值idiffk以及各相的环流参考值i*diffk计算出各相的桥臂环流电压值vdiffk。